细胞培养是生命科学研究的基础,然而污染问题却频频困扰实验进程。一旦发生污染,轻则影响实验结果,重则导致细胞全部丢弃、数月心血付诸东流。究竟有哪些常见的污染类型?又该如何识别与处理?本文将带您系统梳理细胞培养中的四大类污染及其应对策略。
1. 细菌污染
细菌污染是细胞培养中最常见的污染类型,如大肠杆菌、假单胞菌、白色葡萄球菌等。污染发生后,培养液通常会出现浑浊、pH值下降并变黄。在倒置显微镜下观察,可见大量细沙状或颗粒状细菌移动,严重时细胞表面和背景中密布细菌团块。
处理建议:细菌污染多在开放操作(如传代、换液)后发生,增生迅速,一般在48小时内即可察觉。建议在操作后密切观察2天,以及时发现并处理。初期可尝试在培养液中加入5–10倍常规剂量的双抗(如青霉素-链霉素)进行冲击治疗,24–48小时后更换新鲜培养液。对于严重污染(如打翻培养瓶、使用污染液源),可考虑使用西司他丁钠+亚胺培南联合处理。
2. 真菌污染
真菌污染包括曲霉、念珠菌、毛霉和酵母等多种类型。其污染迹象与细菌不同:培养液往往保持清亮,但会出现白色或浅黄色漂浮物。在显微镜下可观察到菌丝体呈丝状、管状或树枝状分布,初期可能容易被误认为细胞碎片。
处理建议:可尝试加入抗真菌药如制霉菌素或两性霉素B,但需注意其对细胞自身也具有较强毒性。同时应对环境进行彻底消毒,包括使用新洁尔灭、75%酒精擦拭和紫外照射,并在水盘中放置硫酸铜抑制真菌繁殖。如非珍贵细胞株,建议直接丢弃并彻底消杀环境。
3. 支原体污染
支原体是一种介于细菌和病毒之间的微小微生物,直径仅0.2µm,无法通过常规过滤去除,普通显微镜下也难以辨识。污染后细胞往往没有明显变化,或仅出现增殖缓慢、部分细胞变圆脱落等现象,因此极易被忽视,却可能导致广泛交叉污染。
处理建议:支原体污染隐蔽性强,需依靠专门的支原体检测试剂盒进行定期筛查。常规换液仅能暂时缓解,无法根除。推荐使用商品化的支原体清除试剂盒(如Mynox®或Plasmocin®)进行处理,并需在处理后再次检测确认清除效果。
4. 细胞交叉污染
交叉污染主要指不同细胞株之间因操作不当或器材混用导致的污染。其中最著名的是HeLa细胞污染事件,迄今已有数十种细胞系被其污染,导致大量发表数据无效。
处理建议: 严格规范实验操作:不同细胞株独立使用培养器具、严格执行操作分区与生物安全规范;定期进行STR鉴定确认细胞身份;建立清晰的细胞管理及标识系统,避免混淆或交叉使用。
污染防控重于治理!建议实验人员建立严格的无菌操作意识,定期对环境、试剂和细胞进行质控检测,并做好早期监测与记录。一旦污染发生,应根据污染类型和细胞价值“因况施策”,必要时果断废弃,以免波及整个培养系统。